CN102057707A - 用于无线广域网技术的硬件加速 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于无线通信的系统及方法。这些系统及方法包括数据解密组件、中断处理组件、自适应聚集方法、优化数据路径处理、缓冲器池处理、其中将数据以适合格式格式化以用于目的地过程的应用处理以及其它硬件加速特征当中的密钥流库处理。提供所述系统及方法以简化逻辑设计并减少无线网络数据处理期间的处理步骤。

Description

用于无线广域网技术的硬件加速
根据35 U.S.C.§119主张优先权
本申请案主张2008年6月19日申请的题目为“用于无线广域网技术的硬件加速(HARDWARE ACCELERATION FOR WWAN TECHNOLOGIES)”的第61/074,099号美国临时专利申请案的优先权，所述美国临时申请案的全文以引用的方式并入本文中。
技术领域
以下描述大体上涉及无线通信系统，且更明确地说，涉及用于无线广域网的硬件加速。
背景技术
无线通信系统经广泛部署以提供各种类型的通信内容，例如语音、数据等。这些系统可为能够通过共享可用系统资源(例如，带宽及发射功率)而支持与多个用户的通信的多址系统。所述多址系统的实例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、包括E-UTRA的3GPP长期演进(LTE)系统及正交频分多址(OFDMA)系统。
正交频分多路复用(OFDM)通信系统有效地将总系统带宽分割为多个(NF个)子载波，其还可被称作频率子信道、载频调或频率组。对于OFDM系统来说，可首先用特定编码方案对待发射的数据(即，信息位)进行编码以产生经编码的位，且将经编码的位进一步分组为多位符号，所述多位符号接着被映射为调制符号。每一调制符号对应于由用于数据发射的特定调制方案(例如，M-PSK或M-QAM)所界定的信号星座中的一点。在可依据每一频率子载波的带宽而定的每一时间间隔处，调制符号可在NF个频率子载波中的每一者上发射。因此，OFDM可用以抵抗由频率选择性衰退所导致的符号间干扰(ISI)，所述干扰的特征为跨越系统带宽的不同衰减量。
大体来说，无线多址通信系统可同时支持经由前向链路及反向链路上的发射而与一个或一个以上基站通信的多个无线终端的通信。前向链路(或下行链路)指代从基站到终端的通信链路，且反向链路(或上行链路)指代从终端到基站的通信链路。可经由单入单出、多入单出或多入多出(MIMO)系统而建立此通信链路。
MIMO系统使用多个(NT个)发射天线及多个(NR个)接收天线以用于数据发射。由NT个发射天线及NR个接收天线形成的MIMO信道可经分解为NS个独立信道。大体来说，所述NS个独立信道中的每一者对应于一维度。如果利用由多个发射天线及接收天线所产生的额外维数，则MIMO系统可提供经改进的性能(例如，较高处理量及/或较大可靠性)。MIMO系统还支持时分双工(TDD)及频分双工(FDD)系统。在TDD系统中，前向链路发射与反向链路发射是在同一频率区上，使得互反性原理允许根据反向链路信道估计前向链路信道。此使得接入点能够在多个天线在接入点处可用时提取前向链路上的发射波束成形增益。
随着无线系统由于经添加的特征及能力正实施于手持机中而变得较复杂，已存在对增大驻留于手持机或移动装置上的硬件的性能的不断增加的需要。具体地说，关于例如无线广域网(WWAN)等无线网络及相关联的装置，存在对提高所述装置的处理速度及存储器性能同时减轻由网络上的表现不佳组件引起的网络延时的需要。
发明内容
以下呈现简化概要以便提供对所主张的标的物的一些方面的基本理解。此概要并非为广泛综述，且并不希望识别重要/关键要素或描绘所主张的标的物的范围。其唯一目的是以简化形式来呈现一些概念作为稍后呈现的更详细描述的序言。
举例来说，系统及方法提供用于增强在例如无线广域网(WWAN)等网络上操作的组件的性能的硬件加速特征。在一个方面中，在执行例如数据解密等内部处理之后将解密的结果复制到外部存储器以便最小化处理操作。另一方面包括自适应或动态数据聚集及中断处理以便促进处理性能。在另一硬件加速方面中，经由不同硬件路径来提供数据路径处理优化，其中数据解密在移动到外部存储器之前在缓冲器中解码，或通过直接在外部存储器中执行解密。在任一给定点处，依据具体情形而动态地选择硬件路径。在任一情况下，通过减少所涉及的运算及逻辑的数目来简化硬件及增强处理性能。
在又一方面中，提供缓冲器池组件，其使数据处理能够以较不频繁的间隔及/或在常驻处理器并非如此繁忙时的时期处发生，因此节省较繁忙的处理时间的性能带宽。在再一加速方面中，应用处理器以目的地处理器或过程适合的格式来准备数据。此减轻对目的地处理器将所述数据转变为相应目的地的适合处理格式的需要。在又一方面中，提供密钥流处理组件，其中各种参数及数据值可从其它参数导出而非必须每次重新再产生。所述处理导出进一步增强硬件加速器的性能。
为了实现前述及相关目标，本文中结合以下描述及附图来描述某些说明性方面。然而，这些方面仅指示可使用所主张的标的物的原理的各种方式中的少数方式，且所主张的标的物既定包括所有此类方面及其等效物。其它优势及新颖特征在结合图式考虑时可从以下详细描述变得显而易见。
附图说明
图1为提供无线通信系统的硬件加速组件的系统的高级框图。
图2为说明无线系统的数据解密的流程图。
图3为说明无线通信系统的自适应聚集的流程图。
图4为说明无线通信系统的优化数据路径处理的流程图。
图5为说明无线通信系统的缓冲器池处理的流程图。
图6为说明无线通信系统的应用格式化的流程图。
图7为说明无线通信系统的密钥流处理的流程图。
图8说明使用无线突发大小处理的实例通信设备。
图9说明多址无线通信系统。
图10及图11说明实例通信系统。
图12说明用于加速处理的实例逻辑模块。
具体实施方式
提供各种系统及方法以用于增大无线系统的硬件性能。作为实例，一种方法及系统为在移动到外部存储器及解决意外事故(针对使用了无效解密参数的情况)之前对数据进行解密。另一种方法及系统为通过自适应聚集长度及优先级队列来减少中断，以用于最小化中断开销同时维持延迟敏感数据的低延时。另一种方法及系统为使用至少两个优化数据路径以用于减少无线广域网(WWAN)协议堆栈中的数据副本。另一种方法及系统为提供缓冲器池机制以使软件能够以有效方式及手段将数据缓冲器提供给硬件以避免高速缓冲存储器污染。另一种方法及系统为使网络驱动器接口规格(NDIS)数据缓冲器由应用处理器准备以避免额外复制。并且，又一种方法及系统为使密钥流库由硬件产生以使软件能够执行解密，进而减少延迟，避免额外数据副本，且减少用于准备解密器任务的软件处理。
现参看图1，系统100说明无线广域网(WWAN)加速组件110，所述组件110可跨越无线网络120的一个或一个以上组件部署以便促进处理性能且减轻硬件复杂性。如所展示，提供使硬件性能能够在下文中更详细描述的网络组件(例如用户设备、移动装置及基站)中得以增大的各种组件。将提供加速组件的一般综述，此后为以下图2到图7中的更详细描述。
在一个方面中，在将解密的结果复制到外部存储器之前执行例如数据解密130等内部处理以便最小化处理操作。此包括下文中更详细描述的参数解密。另一方面包括在140处的自适应或动态数据聚集及中断处理以便促进处理性能。此包括监视阈值以确定中断处理器以进行进一步数据处理活动的最佳时间。在另一硬件加速方面中，经由不同硬件路径提供数据路径处理优化150，其中数据解密在移动到外部存储器之前在缓冲器中解码，或通过直接在外部存储器中执行解密。在任一给定点处，依据具体情形动态地选择硬件路径。在任一情况下，通过减少所涉及的操作及逻辑的数目来简化硬件及增强处理性能。
在又一方面中，提供缓冲器池组件160，其使数据处理能够以较不频繁的间隔及/或在常驻处理器并非如此繁忙的时期处发生，因此节省较繁忙的处理时间的性能带宽。在再一加速方面中，应用处理器在170处以目的地处理器或过程所适合的格式来准备数据。此减轻对目的地处理器将所述数据转变为用于相应目的地的适合处理格式的需要。提供密钥流处理组件180，其中各种参数及数据值可从其它参数导出而非必须每次重新再产生。所述处理导出进一步增强硬件加速器的性能。注意，相对于图2更详细地描述数据解密130，相对于图3更详细地描述自适应聚集140，相对于图4更详细地描述优化路径处理150，相对于图5更详细地描述缓冲器池处理160，相对于图6更详细地描述应用格式化170，且相对于图7更详细地描述密钥流处理180。
在着手进行之前，提供无线网络120及相关联的组件(未图示)的简要综述。系统100包括一个或一个以上基站(还称作节点、演进型节点B-eNB、超微型站、微型站等)，其可为能够经由无线网络120进行到第二装置的通信的实体。举例来说，每一装置可为接入终端(还称作终端、用户设备、台或移动装置)。基站可经由下行链路向所述装置进行传送及经由上行链路接收数据。例如上行链路及下行链路等名称为任意的，因为装置还可经由下行链路信道发射数据及经由上行链路信道接收数据。
注意，系统100可与接入终端或移动装置一起使用，且可为(举例来说)例如SD卡、网络卡、无线网络卡、计算机(包括膝上型、桌上型、个人数字助理(PDA))、移动电话、智能电话或可用以接入网络的任何其它适合终端等模块。终端借助于接入组件(未图示)来接入网络。在一个实例中，终端与接入组件之间的连接在本质上可为无线的，其中接入组件可为基站且移动装置为无线终端。举例来说，终端及基站可借助于任何适合的无线协议进行通信，所述无线协议包括(但不限于)时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多路复用(OFDM)、快闪OFDM、正交频分多址(OFDMA)或任何其它适合协议。
接入组件可为与有线网络或无线网络相关联的接入节点。为此，接入组件可为(例如)路由器、交换器或其类似物。接入组件可包括一个或一个以上接口(例如，通信模块)以用于与其它网络节点通信。另外，接入组件可为蜂窝型网络中的基站(或无线接入点)，其中基站(或无线接入点)用以向多个订户提供无线覆盖区域。所述基站(或无线接入点)可经布置以向一个或一个以上蜂窝式电话及/或其它无线终端提供邻接的覆盖区域。
现参看图2到图7，说明无线通信方法。虽然为了解释简单性的目的而将所述方法(及本文中所描述的其它方法)展示及描述为一系列动作，但应理解且了解，所述方法不受动作次序限制，因为根据一个或一个以上方面，一些动作可以与本文中所展示及描述的次序不同的次序发生及/或与其它动作同时发生。举例来说，所属领域的技术人员将理解且了解，方法可替代地表示为一系列相关状态或事件，例如以状态图形式。此外，可能并非所有所说明的动作均用以根据所主张的标的物来实施方法。大体来说，图3到图5中的过程改进越区移交消息以最小延迟由用户设备接收的机率。此包括在节点或装置之间的越区移交期间的较短拖延或延迟，其可改进最终用户体验，尤其是对于其中越区移交停止为不可接受的实时延迟敏感服务。
参看图2，过程200说明无线系统的数据解密。对于通用移动电信系统/长期演进(UMTS/LTE)无线电接口协议，解密功能经指定为无线电链路控制(RLC)或甚至包数据聚合协议(PDCP)协议的部分。通常，需要在解码器的输出处实施解密功能，使得未加密数据可复制到外部存储器中以用于更高层中的处理。否则，数据还可直接从解码器复制到外部存储器，然而接着需要额外复制将数据传递回到解密硬件且再次回到外部存储器。用以解决此情况的示范性方法为在复制到外部存储器之前解密且因此节省复制操作。然而，此需要硬件可靠地导出解密参数，否则解密将失败且软件将不能够在此之后解译任何数据。
用于对包进行解密的两个输入参数为：1.包序号(其在每一包的标头中用信号通知)；及2.超帧号(其在内部维持，且基于所述序号更新)。包序号针对每一新数据包增加一，直到特定点(达到最大序号)为止，此后其从零重新开始(翻转)。当此发生时，在内部维持的超帧号(HFN)增加一。在正常条件下，此使得能够基于所述序号对HFN进行可靠预测，其可在硬件中容易地实施。然而，在某些情况下，由于包重发射与其中加密参数可能改变的越区移交情形组合，因此HFN难以预测。在这些情况下解析HFN需要额外硬件复杂性。然而，在无此额外复杂性的情况下，硬件可能使用错误的解密参数，且可能发生数据丢失。更糟的是，硬件可潜在不确定地不保持同步，从而导致RLC复位。一种用以校正此问题的方式为导出解密参数(具体地说，HFN)及在复制到外部存储器之前执行解密，同时促进软件检测硬件中的HFN失配且在需要时对其进行校正。
图2说明使用数据的早期解密的硬件加速的示范性过程200。在操作中，在示范性过程200的初始化211之后，在212处检测HFN。检测功能212可通过使高级逻辑处于适当位置以用于追踪所述HFN或任选地仅在213处检查具有受破坏的标头及数据的连续包的最大编号来实施。在215处测试所得HFN以查看HFN失配。如果发现失配或受破坏的HFN，则示范性过程200对具有不正确HFN的经加密数据进行重新加密(216)，且用正确HFN对经重新构造的数据进行解密(217)。接下来，示范性过程200将数据复制到外部存储器218且从此点起着手使用新HFN。最后，示范性过程200将在219处终止。通过使用此方法，可避免在遭遇HFN失配时的数据丢失。另外，可通过在复制到外部存储器之前对数据进行解密来减少数据副本的数目，从而增大处理量。
图3为说明无线通信系统的自适应聚集的过程300。当在硬件中实施协议加速时，有时候有必要将频繁的中断发送到调制解调器处理器以将传入数据快速转发到堆栈上，以限制延迟敏感服务的延迟。另一方面，中断处理器添加开销(例如，软件中的内容交换)且减少可用的处理资源。一种用以解决此问题的示范性方法为实施动态的数据聚集。
图3为说明使用自适应聚集长度及优先级队列的硬件加速的另一示范性过程300的流程图。在操作中，在初始化321之后，当在324处数据正到达时，测试阈值。此阈值可分别为基于时间的阈值326及/或基于数据量的阈值327。当自从转发数据的最后时间期满起的时间超出阈值326时，且如果新数据已到达，则可触发对软件的中断328。而且，当准备好由软件处理的数据的量超出第二阈值327时，可触发对软件的中断328。否则，数据可在不中断软件的情况下累积，且过程在329处停止。
可基于(但不限于)被处理的数据的类型(例如，基于服务质量(QoS)优先级或数据是信令还是用户平面)来动态调整这些阈值326及327。举例来说，用于实时应用程序(例如，VoIP、游戏)的高优先级数据或信令数据可在被给予较低聚集阈值的独立队列中加以处理。无延迟约束的其它用户平面数据可在具有较高聚集阈值的独立队列中加以处理。在高数据量情况下，延迟归因于其它处的缓冲延迟而通常不敏感。因此，测量所得的数据量(字节/秒)可用以动态地设定聚集阈值。还可基于可用处理/总线带宽资源、其它同时运行的应用程序、可用电池寿命等来调整阈值。因此，通过针对传入数据实施时间及/或量阈值，有可能减少软件中断的数目，因此增加可用处理资源/降低MIPS及功率消耗。
图4为说明无线通信系统的优化数据路径处理的过程400。当实施例如LTE及无线CDMA(WCDMA)等WWAN协议时，存在例如加密/解密、HDLC成帧、CRC检验和计算及协议标头插入等特定功能，所述功能自身非常适用于硬件加速。直接的方法为在这些功能的相应层中执行这些功能：在RLC/PDCP中执行加密/解密、在PPP/数据服务层中执行HDLC成帧、在IP或TCP层中执行CRC检验和等。然而，就资源来说，此为低效的，因为每当数据在外部存储器中的存储装置与硬件加速器之间移动时，将在总线利用(留下较少总线带宽可供其它用途使用)及功率消耗中存在开销成本。
通过将这些功能分组在一起及(例如)以单触发方式执行所述功能，可减少总线活动。为了实施此，应考虑WWAN协议的本质。存在两种基本方法，下文中指示为选项1及选项2。
对于选项1：在此选项中，数据在移动到外部存储器之前当处于解码器输出缓冲器中时直接被解密。然而，在某些情况下，仅接收到包的一部分，在所述情况下，无法对所述包进行解密。在所述情况下，所述包将移动到外部存储器，所述包留在所述外部存储器中直到接收到所述包的多个部分为止。在此点处，将使完整包移动回到硬件缓冲器以用于解密。接着使完整包重组合成较高层包。在较高层中，数据可再次经受硬件加速功能。对于针对系留装置(例如，USB)的数据呼叫，此可为用于PPP的高级数据链路控制(HDLC)成帧、用于以太网的标头插入或用于本地IP的CRC添加等。对于针对应用处理器中的应用程序的嵌入式数据呼叫，此可为IP及TCP层中的CRC计算等。随后，使数据前往用于嵌入式应用程序的应用处理器中的存储器位置或前往系留呼叫。软件可实施基于因特网协议(IP)的路由功能以确定数据前往何处。在任一情况下，此致使数据移动。鉴于此，可通过将数据移动操作与硬件加速功能组合来获得效率，使得数据仅移动一次。总的来说，可使数据移动两次(除部分包以外)：一次从解码器缓冲器到调制解调器处理器存储器，及第二次从调制解调器处理器存储器到应用处理器存储器或系留装置。
对于选项2：此选项可基本上视作选项1，但其中解密为第二数据移动操作的部分。此暗示数据在解密之前从解码器直接移动到外部存储器，其简化硬件中的用以确定加密参数的逻辑。当数据已移动到外部存储器时，可在软件自身中确定加密参数。然而，此方法的一种缺陷为，在硬件中实施IP路由功能，因为可能不能在仍对数据进行加密的同时对数据进行滤波。出于路由目的，此要求硬件可用IP滤波器的表来编程，其将要求额外硬件复杂性。软件仍可负责正确地编程路由表。当遇到不匹配任何其它条目的包时，可设定默认路由条目以根据需要路由包。
选项2的另一方面为执行部分解密，使得对IP/TCP标头进行解密，以便允许实施呈软件形式的IP路由功能。为了最小化软件处理开销，可连同用于部分解密的控制结构(在独立存储器位置中)来准备用于完整解密的控制结构。用于部分解密的控制结构被提交到硬件，且经部分解密的IP/TCP标头返回到软件。这些将随后经受呈软件形式的IP路由功能。当已确定目的地时，用于完整解密的控制结构基于软件IP路由而用目的地来更新，且用于完整解密+IP路由的控制结构可提交到硬件。在此点处还可附加额外硬件加速功能(检验和、HDLC成帧等)。因此，此方法及系统减少数据副本，且进而降低总线利用及功率消耗。
图4涉及上文所描述的数据处理且说明使用减少的数据移动的示范性过程400。在起始431之后，示范性过程400着手获取包/数据信息432，据此执行针对部分包/数据信息的测试433。如果确定包/数据为不完整的，则将部分包/数据移动到外部存储器434以等待包的完整。在包/数据的完整435之后，示范性过程400将包/数据移动到解码缓冲器436以用于在437处解密。然而，如果在433处确定包/数据为完整的，则在437处对包/数据进行解密。如上文针对选项2的增强型版本所表明，解密437仅可为部分解密。在解密437之后，首先根据如上文所描述的条件将经解密的包/数据移动到调制解调器存储器438。接着根据如上文所描述的条件执行到非调制解调器硬件上的存储器的额外第二移动439。如选项2中所提及，解密437可在第二移动439之后发生。在完成硬件存储器移动439之后，示范性过程400在440处终止，或任选地返回(未图示)到432以用于流中的下一包/数据。
图5为说明无线通信系统的缓冲器池处理的过程500。一种提供缓冲器以供硬件加速器写入的方式为通过准备具有每一硬件任务的缓冲器。然而，此方法通常需要较多软件处理且可增大关键时间线。较有效的示范性方法为较不频繁地及在关键时间线外部提供缓冲器。
图5为说明用于使用缓冲器池机制的硬件加速的示范性布置的框图500。软件560控制用于由硬件540使用的动态缓冲器池520。软件560促进及/或缓和缓冲器池520与硬件540之间的接入控制550。如下文所论述，软件560可根据由来自硬件540的状态信号570所转发的硬件需求来动态调整580缓冲器池520。阈值及软件信号也可用以控制缓冲器池520的操作及大小。在一些方面中，软件560可向硬件540提供缓冲器池520，硬件54可将传入数据写入到所述池，所述传入数据经定大小以使得其可横跨多个任务。硬件540可追踪其已使用多少缓冲器及其已填充最近期缓冲器的程度。接着将此信息传回到软件560作为与硬件任务的完成相关联的状态信息570。可通过各种机制(例如，周期性地或基于当池520中的自由空间量下降到低于阈值(在此点处，软件560可补充池520)时触发软件中断的等级机制)来补充池520。一个主要优势为，此可在处理器并不非常繁忙的时间处发生。另外，可通过增大池大小来降低重新填充池520的频率。
当硬件540将数据移动到这些缓冲器520中时，可能存在因为硬件540停止在非高速缓冲存储器行对准的存储器位置上写入数据而引起高速缓冲存储器不一致性的情况。为了避免任何潜在的高速缓冲存储器污染问题，当硬件540完成处理特定量的数据时，其可自动移动到下一高速缓冲存储器对准的存储器位置且从那点开始写入。因此，软件560不必执行额外高速缓冲存储器维护以避免高速缓冲存储器污染问题。因此，有可能减少用于准备用于硬件加速任务的输出缓冲器的软件处理。
图6为说明无线通信系统的应用格式化的过程600。在数据从一个实体传递到另一实体的常规设计中，目标实体将提供临时缓冲器以存储传入数据(例如，经由共享存储器接口)。在此上下文中，“实体”可为处理器或硬件加速器块。源实体将把数据复制到此位置中且发信号通知目标，所述目标接着随后将数据再次复制到可由目标应用程序读取的数据结构中。为了避免重复副本，一种示范性方法为使目标实体将可由所述应用程序读取的数据结构直接传递到源实体。因此，可避免一个副本。
图6说明在目标实体直接传递数据结构的情况下用于硬件加速的另一示范性过程600。示范性过程600在610处以初始化开始。在一些方面中，在初始化之后，源可向目标发信号通知待发送到目标的数据。在其它方面中，目标可向源发信号通知其将接收数据。因此，在630处说明为任选步骤，其依据实施方案而可为或可不为任选的。示范性过程接下来继续到s650，其中目标将目标特定结构或形式发送到源。在接收之后，源在670处将其数据复制到目标提供格式中。接下来，在通知之后，目标读取现正以目标易于使用的形式格式化的源复制数据680。在读取源复制数据之后，示范性过程可在690处终止。通过使用此示范性过程600，可消除当在两个实体之间传送数据时的典型额外副本，因此减少总线带宽及功率消耗。
此方法的一个特定实例为网络驱动器接口规格(NDIS)驱动器，其在与市售操作系统介接时使用，所述市售操作系统预期将数据复制到各自具有特定格式的标头的缓冲器中。通过使用示范性过程600，目标实体(应用处理器)可将NDIS缓冲器直接传递到源实体(协议硬件加速器)。源实体复制数据，且还填充例如开始地址及长度等NDIS标头字段，接着返回向目标实体发信号通知其已完成。现在，目标不必执行额外复制，但现在填写剩余NDIS标头字段。
图7为说明无线通信系统的密钥流处理的过程700。大体来说，解密由基于解密参数而产生密钥流及随后将密钥流与经加密的协议数据单元(PDU)进行异或运算(互斥或运算)组成。在常规方法中，经加密的PDU首先从外部存储器移动到硬件存储器以用于解密，且接着再次移动回到外部存储器。因此，数据在所述情况下移动两次。用以改进此过程的示范性方法为使软件将加密参数编程到硬件，且使所述硬件仅提前预计算多个包的密钥流。此方法可有效地进行，因为软件仅必须提供第一PDU的加密参数，硬件可从所述第一PDU的加密参数自动导出所有后续数据PDU的加密参数。因此，编程加密参数的软件开销几乎减少到零。当软件需要对所接收的数据PDU进行解密时，其拾取正确密钥流，且与数据PDU执行异或运算。
图7说明用于使用硬件所产生的密钥流库的硬件加速的另一示范性过程700。示范性过程700在初始化710之后继续进行，其中软件将加密参数转发720到硬件以用于密钥流计算730。硬件可产生可存储于低延时/硬件存储器或甚至外部存储器中的经预计算的密钥流库。可需要存储可具有不同加密参数的不同数据流的独立密钥流。
在一些方面中，可需要具有用以确保存在足够密钥流(即，所述密钥流库将以规则间隔来补充)的机制。益处为，如果密钥流库足够大，则此不必经常进行。定时器的装置760或阈值的装置760可实施所述机制。举例来说，当装置760指示可用密钥流的数目已降到低于阈值或已超出时间极限时，装置760可将中断770发送到软件以编程硬件来产生新密钥流。如果密钥流库760是足够的，则来自硬件的适当密钥流可在778处经转发到用于数据流的适当处理器/缓冲器。在一些方面中，密钥流可在所述库测试装置760之前经转发以用于数据流780。在转发密钥流780之后，示范性过程700可在790处终止。
应注意，所述密钥流库应在加密参数重配置的情况下被清洗出，且因而将需要产生一组新的密钥流。在此为特别适合的情况下的一个应用程序是用于具有小包大小的数据流(低数据速率实时服务，例如(例如，VoIP、游戏))，其中每一PDU的密钥流的长度是小的，其有助于降低用于存储密钥流的存储器要求。此示范性方法还可用于部分解密(例如)以允许对仅IP/TCP标头的解密，以便使软件能够在不对整个包有效负载进行解密的情况下执行IP路由。由于部分解密允许存储较小密钥流，因此此情况是有用的，在所述情况下，硬件存储器要求是相对低的。因此，此示范性过程700可减少用于执行延迟敏感应用程序的解密的延迟。另外，其还可减少用以准备解密参数的软件处理(以异或运算的额外处理为代价)。另外，其可减少总线带宽(在更常规的硬件方法的情况下，1个副本替代2个副本)。
本文中所描述的技术过程可通过各种手段实施。举例来说，这些技术可以硬件、软件或其组合来实施。对于硬件实施方案，可将处理单元实施于一个或一个以上专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、经设计以执行本文中所描述的功能的其它电子单元或其组合内。在软件的情况下，实施可通过执行本文中所描述的功能的模块(例如，程序、函数等)。软件代码可存储于存储器单元中且由处理器执行。
在一个方面中，提供一种用超帧号(HFN)对电信信号中的包化数据进行解密的方法。所述方法包括：确定所述HFN；测试以查看失配HFN，其中如果检测到失配HFN，则重新构造用所述失配HFN解密的数据；使用正确HFN对所述数据进行解密；及在利用正确HFN之后将经解密数据复制到外部存储器，其中当检测到失配HFN时实现将数据复制到外部存储器的减少。此方法包括在复制经解密数据之前导出一个或一个以上解密参数以及除所述HFN以外还导出包序号。
在另一方面中，提供一种能够用超帧号(HFN)对电信信号中的包化数据进行解密的处理器。所述处理器包括用于进行以下操作的指令：确定所述HFN；测试以查看失配HFN，其中如果发现失配HFN，则重新构造用所述失配HFN解密的数据；使用正确HFN对所述数据进行解密；及在利用正确HFN之后将经解密数据复制到外部存储器，其中当检测到失配HFN时实现将数据复制到外部存储器的减少。
在另一方面中，一种计算机可读媒体包括用于用超帧号(HFN)对电信信号中的包化数据进行解密的指令。此计算机可读媒体包括用于进行以下操作的指令：确定所述HFN；测试以查看失配HFN，其中如果发现失配HFN，则重新构造用所述失配HFN解密的数据；使用正确HFN对所述数据进行解密；及在利用正确HFN之后将经解密数据复制到外部存储器，其中当检测到失配HFN时实现将数据复制到外部存储器的减少。
在又一方面中，提供一种通过在处理包化数据的同时管理对电信装置的调制解调器处理器的中断来增大所述电信装置的性能的方法。此方法包括：接收包化数据；存储关于所接收包化数据的基于时间及基于数据量的阈值中的至少一者；当准备好由软件处理的包化数据超出基于时间及基于数据量的阈值中的至少一者时，起始对调制解调器处理器的软件中断；及如果不起始中断，则累积包化数据，且调整至少基于时间及基于数据量的阈值以便降低中断的频率。所述方法包括基于服务质量、基于优先级、基于处理带宽、基于总线活动或可用电池寿命来调整阈值。
在另一方面中，提供一种能够通过在处理包化数据的同时管理对电信装置的调制解调器处理器的中断来增大所述电信装置的性能的处理器。所述处理包括用于进行以下操作的指令：接收包化数据；存储关于所接收包化数据的时间及数据阈值中的至少一者；及当准备好由软件处理的包化数据超出时间及数据阈值中的至少一者时，起始对所述调制解调器处理器的软件中断；及如果不起始中断，则累积包化数据，其中通过调整至少时间及数据阈值，中断的频率得以降低。
在另一方面中，提供一种机器可读媒体，其含有用于通过在处理包化数据的同时管理对电信装置的调制解调器处理器的中断来增大所述电信装置的性能的指令。所述媒体包括用于进行以下操作的指令：接收包化数据；存储关于所接收包化数据的基于时间及基于数据量的阈值中的至少一者；当准备好由软件处理的包化数据超出基于时间及基于数据量的阈值中的至少一者时，起始对调制解调器处理器的软件中断；及如果不起始中断，则累积包化数据，其中通过调整至少基于时间及基于数据量的阈值，中断的频率得以降低。
在另一方面中，提供一种通过对与包化数据的电信处理密切相关的功能进行分组来获得电信装置中的功能的处理效率的方法。所述方法包括：对与加密、解密、高级数据链路控制(HDLC)成帧、检验和计算及协议标头插入中的至少一者相关的功能进行分组；及将所述功能作为群组来执行，其中总线活动与在非群组基础上执行所述功能相比得以减少，其中分组使得能够减少跨越电信装置中的硬件的数据移动。采用两个数据移动来执行所述群组，或在第一数据移动之后执行加密及解密中的至少一者的功能。在第一数据移动之后执行对因特网协议/传输控制(IP/TCP)标头的部分解密。
在另一方面中，一种能够通过对与包化数据的电信处理密切相关的功能进行分组来获得电信装置中的功能的处理效率的处理器，其能够执行用于进行以下操作的指令：对与加密、解密、成帧、检验和计算及协议标头插入中的至少一者相关的功能进行分组；及将所述功能作为群组来执行，其中总线活动与在非群组基础上执行所述功能相比得以减少。
在另一方面中，一种机器可读媒体含有用于通过对与包化数据的电信处理密切相关的功能进行分组来获得电信装置中的功能的处理效率的指令，所述机器可读媒体包含用于进行以下操作的指令：对与加密、解密、成帧、检验和计算及协议标头插入中的至少一者相关的功能进行分组；及以群组形式执行所述功能，其中总线活动与在非群组基础上执行所述功能相比得以减少。
在另一方面中，一种针对用于包化数据的电信装置中的硬件加速器提供缓冲器的方法包括：提供动态缓冲器池以供硬件加速器使用，其中由电信装置中的软件控制对所述缓冲器池的存取，其中软件根据由来自硬件的状态信号中的至少一者所指示的硬件需求及关于所述缓冲器池的阈值信息来动态调整所述缓冲器池，其中经由软件控制来补充所述池中的缓冲器。状态信号是与在减少的处理器活动期间定时的中断相关联。
在另一方面中，一种能够针对用于包化数据的电信装置中的硬件加速器提供缓冲器的处理器，其能够执行用于进行以下操作的指令：提供动态缓冲器池以供硬件加速器使用，其中对所述缓冲器池的存取是由电信装置中的软件控制，其中软件根据由来自硬件的状态信号中的至少一者所指示的硬件需求及关于所述缓冲器池的阈值信息来动态调整所述缓冲器池，其中所述池中的缓冲器是经由软件控制来补充。
在又一方面中，一种机器可读媒体含有用于在用于包化数据的电信装置中的硬件加速器的指令，所述机器可读媒体包含用于进行以下操作的指令：提供动态缓冲器池以供硬件加速器使用，其中对所述缓冲器池的存取是由电信装置中的软件控制，其中软件根据由来自硬件的状态信号中的至少一者所指示的硬件需求及关于所述缓冲器池的阈值信息来动态调整所述缓冲器池，其中经由软件控制来补充所述池中的缓冲器。
在另一方面中，一种用于在用于包化数据的电信装置中在目标模块与源模块之间的读取及写入操作期间减少数据的重复副本的方法包括：由电信装置中的源模块向目标模块发信号通知数据将被复制到目标模块；由目标模块将目标特定结构发送到源模块；由源模块接收目标特定结构；由源模块将数据填充到目标特定结构中；及由目标模块接收目标特定填充数据，其中创建具有目标特定结构的一个数据副本。举例来说，目标特定结构是与网络驱动器接口规格(NDIS)相关联。
在另一方面中，一种能够在用于包化数据的电信装置中在目标模块与源模块之间的读取及写入操作期间减少数据的重复副本的处理器，其能够执行用于进行以下操作的指令：由电信装置中的源模块向目标模块发信号通知数据将被复制到目标模块；由目标模块将目标特定结构发送到源模块；由源模块接收目标特定结构；由源模块将数据填充到目标特定结构中；及由目标模块接收目标特定填充数据，其中创建具有目标特定结构的一个数据副本。
在另一方面中，一种计算机程序产品具有计算机可读媒体，所述计算机可读媒体含有用于在用于包化数据的电信装置中在目标模块与源模块之间的读取及写入操作期间减少数据的重复副本的代码，所述计算机可读媒体包括用于进行以下操作的代码：致使计算机由电信装置中的源模块向目标模块发信号通知数据将被复制到目标模块；由目标模块将目标特定结构发送到源模块；由源模块接收目标特定结构；由源模块将数据填充到目标特定结构中；及由目标模块接收目标特定填充数据，其中创建具有目标特定结构的一个数据副本。
在另一方面中，一种用于减少针对电信装置中的密钥流产生的数据移动的方法包括：将加密参数编程到硬件；由硬件提前预计算多个包的密钥流；将预计算所得的密钥流存储于库中；及将数据流的适合密钥流提供到软件，其中当由软件请求密钥流时，测试所述密钥流库以查看密钥流充分性，其中用以编程额外密钥流的处理开销通过使用预计算所得的密钥流而最小化。经加密参数是与协议数据单元相关联。
在另一方面中，一种能够减少针对电信装置中的密钥流产生的数据移动的处理器包括执行用于进行以下操作的指令：将加密参数编程到硬件；由硬件提前预计算多个包的密钥流；将预计算所得的密钥流存储于库中；及将数据流的适合密钥流提供到软件，其中当由软件请求密钥流时，测试所述密钥流库以查看密钥流充分性，其中用以编程额外密钥流的处理开销通过使用预计算所得的密钥流而最小化。
在另一方面中，一种机器可读媒体含有用于减少针对电信装置中的密钥流产生的数据移动的指令，所述机器可读媒体包含用于进行以下操作的指令：将加密参数编程到硬件；由硬件提前预计算多个包的密钥流；将预计算所得的密钥流存储于库中；及将数据流的适合密钥流提供到软件，其中当由软件请求密钥流时，测试所述密钥流库以查看密钥流充分性，其中用以编程额外密钥流的处理开销通过使用预计算所得的密钥流而最小化。
图8说明通信设备800，其可为例如无线终端等无线通信设备。另外或替代地，通信设备800可驻留于有线网络内。通信设备800可包括存储器802，所述存储器802可保留用于在无线通信终端中执行信号分析的指令。另外，通信设备800可包括处理器804，其可执行存储器802内的指令及/或从另一网络装置所接收的指令，其中所述指令可与配置或操作通信设备800或相关通信设备相关。
参看图9，说明多址无线通信系统900。多址无线通信系统900包括多个小区，其中包括小区902、904及906。在系统900的方面中，小区902、904及906可包括节点B，所述节点B包括多个扇区。所述多个扇区可由天线群组形成，其中每一天线负责与所述小区的一部分中的UE的通信。举例来说，在小区902中，天线群组912、914及916可各自对应于不同扇区。在小区904中，天线群组918、920及922各自对应于不同扇区。在小区906中，天线群组924、926及928各自对应于不同扇区。小区902、904及906可包括若干无线通信装置(例如，用户设备或UE)，所述无线通信装置可与每一小区902、904或906的一个或一个以上扇区通信。举例来说，UE 930及932可与节点B 942通信，UE 934及936可与节点B 944通信，且UE 938及940可与节点B 946通信。
现参看图10，说明根据一个方面的多址无线通信系统。接入点1000(AP)包括多个天线群组，一个天线群组包括1004及1006，另一天线群组包括1008及1010，且额外天线群组包括1012及1014。在图10中，针对每一天线群组仅展示两个天线，然而，更多或更少天线可用于每一天线群组。接入终端1016(AT)与天线1012及1014通信，其中天线1012及1014在前向链路1020上将信息发射到接入终端1016，且在反向链路1018上从接入终端1016接收信息。接入终端1022与天线1006及1008通信，其中天线1006及1008在前向链路1026上将信息发射到接入终端1022，且在反向链路1024上从接入终端1022接收信息。在FDD系统中，通信链路1018、1020、1024及1026可使用不同频率来通信。举例来说，前向链路1020可使用不同于由反向链路1018所使用的频率的频率。
每一天线群组及/或所述天线经设计以在其中通信的区域常常被称作接入点的扇区。天线群组各自经设计以向由接入点1000所覆盖的区域的扇区中的接入终端进行传送。在前向链路1020及1026上的通信中，接入点1000的发射天线利用波束成形，以便改进不同接入终端1016及1024的前向链路的信噪比。而且，与接入点通过单一天线向其所有接入终端进行发射相比，接入点使用波束成形向遍及其覆盖范围随机散布的接入终端进行发射对邻近小区中的接入终端造成较少干扰。接入点可为用于与终端通信的固定站，且还可被称作接入点、节点B或某一其它术语。还可将接入终端称作接入终端、用户设备(UE)、无线通信装置、终端、接入终端或某一其它术语。
参看图11，系统1100说明MIMO系统1100中的发射器系统210(还称为接入点)及接收器系统1150(还称为接入终端)。在发射器系统1110处，从数据源1112将多个数据流的业务数据提供到发射(TX)数据处理器1114。经由相应发射天线发射每一数据流。TX数据处理器1114基于经选择用于每一数据流的特定编码方案而对每一数据流的业务数据进行格式化、编码及交错以提供经编码数据。
可使用OFDM技术对每一数据流的经编码数据与导频数据进行多路复用。导频数据通常为以已知方式处理的已知数据模式，且可在接收器系统处用以估计信道响应。接着基于经选择用于每一数据流的特定调制方案(例如，BPSK、QSPK、M-PSK或M-QAM)而对每一数据流的经多路复用的导频及经编码数据进行调制(即，符号映射)以提供调制符号。可通过处理器1130所执行的指令而确定每一数据流的数据速率、编码及调制。
接着将所有数据流的调制符号提供到TX MIMO处理器1120，所述TX MIMO处理器1120可进一步处理调制符号(例如，对于OFDM)。TX MIMO处理器1120接着向NT个发射器(TMTR)1122a到1122t提供NT个调制符号流。在某些实施例中，TX MIMO处理器1120将波束成形权重应用于数据流的符号及天线(符号正从所述天线发射)。
每一发射器1122接收及处理相应符号流以提供一个或一个以上模拟信号，且进一步调节(例如，放大、滤波及上变频转换)模拟信号以提供适合于在MIMO信道上发射的经调制信号。来自发射器1122a到1122t的NT个经调制信号接着分别从NT个天线1124a到1124t发射。
在接收器系统1150处，所发射的经调制信号由NR个天线1152a到1152r接收，且来自每一天线1152的所接收信号被提供到相应接收器(RCVR)1154a到1154r。每一接收器1154调节(例如，滤波、放大及下变频转换)相应所接收信号，数字化所述经调节信号以提供样本，且进一步处理所述样本以提供对应“所接收”符号流。
RX数据处理器1160接着接收来自NR个接收器1154的NR个所接收符号流，且基于特定接收器处理技术处理所述所接收符号流以提供NT个“经检测”符号流。RX数据处理器1160接着解调、解交错及解码每一经检测符号流以恢复所述数据流的业务数据。由RX数据处理器1160进行的处理与由在发射器系统1110处的TX MIMO处理器1120及TX数据处理器1114所执行的处理互补。
处理器1170周期性地确定将使用哪一预编码矩阵(在下文中论述)。处理器1170以公式表示包含矩阵索引部分及秩值部分的反向链路消息。反向链路消息可包含关于通信链路及/或所接收数据流的各种类型的信息。反向链路消息接着由TX数据处理器1138(其还从数据源1136接收多个数据流的业务数据)处理，由调制器1180调制，由发射器1154a到1154r调节，且发射回到发射器系统1110。
在发射器系统1110处，来自接收器系统1150的经调制信号由天线1124接收，由接收器1122调节，由解调器1140解调，且由RX数据处理器1142处理以提取由接收器系统1150所发射的反向链路消息。处理器1130接着确定哪一预编码矩阵用于确定波束成形权重，接着处理所提取的消息。
现转到图12，提供与无线信号处理相关的系统。所述系统经表示为一系列相关的功能块，所述功能块可表示由处理器、软件、硬件、固件或其任何适合组合实施的功能。所述系统包括能够针对用于包化数据的电信装置中的硬件加速器提供缓冲器的设备。
参看图12，提供无线通信系统1200。系统1200包括用于提供动态缓冲器池以供硬件加速器使用的逻辑模块1202或装置，其中对缓冲器池的存取是由电信装置中的用于提供的装置来控制。此包括用于根据由来自硬件的状态信号中的至少一者所指示的硬件需求及关于缓冲器池的阈值信息来动态调整缓冲器池的逻辑模块1204或装置，其中池中的缓冲器经由所述用于提供的装置来补充。系统1200还可包括用于分析高速缓冲存储器对准的存储器位置的逻辑模块1206或装置。
在一方面中，将逻辑信道分类为控制信道及业务信道。逻辑控制信道包含：广播控制信道(BCCH)，其为用于广播系统控制信息的DL信道。寻呼控制信道(PCCH)，其为传送寻呼信息的DL信道。多播控制信道(MCCH)，其为用于发射用于一个或若干MTCH的多媒体广播及多播服务(MBMS)调度与控制信息的点对多点DL信道。大体来说，在建立RRC连接之后，此信道仅由接收MBMS的UE使用(注意：旧的MCCH+MSCH)。专用控制信道(DCCH)为发射专用控制信息的点对点双向信道且由具有RRC连接的UE使用。逻辑业务信道包含专用业务信道(DTCH)，其为点对点双向信道，专用于一个UE，用于传送用户信息。而且，多播业务信道(MTCH)为用于发射业务数据的点对多点DL信道。
将传输信道分类为DL及UL。DL传输信道包含广播信道(BCH)、下行链路共享数据信道(DL-SDCH)及寻呼信道(PCH)，PCH用于支持UE功率节省(DRX循环由网络向UE指示)，在整个小区上广播且映射到可用于其它控制/业务信道的PHY资源。UL传输信道包含随机接入信道(RACH)、请求信道(REQCH)、上行链路共享数据信道(UL-SDCH)及多个PHY信道。PHY信道包含一组DL信道及UL信道。
DLPHY信道包含：(例如)共用导频信道(CPICH)、同步信道(SCH)、共用控制信道(CCCH)、共享DL控制信道(SDCCH)、多播控制信道(MCCH)、共享UL指派信道(SUACH)、确认信道(ACKCH)、DL物理共享数据信道(DL-PSDCH)、UL功率控制信道(UPCCH)、寻呼指示符信道(PICH)及负载指示符信道(LICH)。
UL PHY信道包含：(例如)物理随机接入信道(PRACH)、信道质量指示符信道(CQICH)、确认信道(ACKCH)、天线子集指示符信道(ASICH)、共享请求信道(SREQCH)、UL物理共享数据信道(UL-PSDCH)及宽带导频信道(BPICH)。
其它术语/组件包括：3G第三代、3GPP第三代合作伙伴计划、ACLR邻近信道泄漏比、ACPR邻近信道功率比、ACS邻近信道选择性、ADS高级设计系统、AMC自适应调制及编码、A-MPR额外最大功率减少、ARQ自动重复请求、BCCH广播控制信道、BTS基站收发器台、CDD循环延迟分集、CCDF互补累积分布函数、CDMA码分多址、CFI控制格式指示符、Co-MIMO协作MIMO、CP循环前缀、CPICH共用导频信道、CPRI共用公共无线电接口、CQI信道质量指示符、CRC循环冗余检验、DCI下行链路控制指示符、DFT离散傅立叶变换、DFT-SOFDM离散傅立叶变换扩展OFDM、DL下行链路(基站到订户的发射)、DL-SCH下行链路共享信道、D-PHY 500Mbps物理层、DSP数字信号处理、DT开发工具组、DVSA数字向量信号分析、EDA电子设计自动化、E-DCH增强型专用信道、E-UTRAN演进型UMTS陆地无线电接入网络、eMBMS演进型多媒体广播多播服务、eNB演进型节点B、EPC演进型包核心、EPRE每资源元素的能量、ETSI欧洲电信标准协会、E-UTRA演进型UTRA、E-UTRAN演进型UTRAN、EVM误差向量量值及FDD频分双工。
另外其它术语包括：FFT快速傅立叶变换、FRC固定参考信道、FS1帧结构类型1、FS2帧结构类型2、GSM全球移动通信系统、HARQ混合自动重复请求、HDL硬件描述语言、HI HARQ指示符、HSDPA高速下行链路包接入、HSPA高速包接入、HSUPA高速上行链路包接入、IFFT反向FFT、IOT互用性测试、IP因特网协议、LO本机振荡器、LTE长期演进、MAC媒体接入控制、MBMS多媒体广播多播服务、MBSFN单频网络上的多播/广播、MCH多播信道、MIMO多输入多输出、MISO多输入单输出、MME移动性管理实体、MOP最大输出功率、MPR最大功率减少、MU-MIMO多用户MIMO、NAS非接入层、OBSAI开放基站架构接口、OFDM正交频分多路复用、OFDMA正交频分多址、PAPR峰值对平均功率比、PAR峰值对平均值比、PBCH物理广播信道、P-CCPCH主要共用控制物理信道、PCFICH物理控制格式指示符信道、PCH寻呼信道、PDCCH物理下行链路控制信道、PDCP包数据聚合协议、PDSCH物理下行链路共享信道、PHICH物理混合ARQ指示符信道、PHY物理层、PRACH物理随机接入信道、PMCH物理多播信道、PMI预编码矩阵指示符、P-SCH主同步信号、PUCCH物理上行链路控制信道及PUSCH物理上行链路共享信道。
其它术语包括：QAM正交调幅、QPSK正交相移键控、RACH随机接入信道、RAT无线电接入技术、RB资源块、RF射频、RFDE RF设计环境、RLC无线电链路控制、RMC参考测量信道、RNC无线电网络控制器、RRC无线电资源控制、RRM无线电资源管理、RS参考信号、RSCP接收信号码功率、RSRP参考信号接收功率、RSRQ参考信号接收质量、RSSI接收信号强度指示符、SAE系统架构演进、SAP服务接入点、SC-FDMA单载波频分多址、SFBC空间-频率块编码、S-GW服务网关、SIMO单输入多输出、SISO单输入单输出、SNR信噪比、SRS探测参考信号、S-SCH次同步信号、SU-MIMO单用户MIMO、TDD时分双工、TDMA时分多址、TR技术报告、TrCH传输信道、TS技术规格、TTA电信技术协会、TTI发射时间间隔、UCI上行链路控制指示符、UE用户设备、UL上行链路(订户到基站的发射)、UL-SCH上行链路共享信道、UMB超移动宽带、UMTS通用移动电信系统、UTRA通用陆地无线电接入、UTRAN通用陆地无线电接入网络、VSA向量信号分析器、W-CDMA宽带码分多址。
注意，本文中结合终端来描述各种方面。终端还可称作系统、用户装置、订户单元、订户台、移动台、移动装置、远程台、远程终端、接入终端、用户终端、用户代理或用户设备。用户装置可为蜂窝式电话、无绳电话、对话起始协议(SIP)电话、无线本地回路(WLL)台、PDA、具有无线连接能力的手持式装置、终端内的模块、可附接到主机装置或集成在主机装置内的卡(例如，PCMCIA卡)或连接到无线调制解调器的其它处理装置。
此外，可使用标准编程及/或工程技术将所主张的标的物的方面实施为方法、设备或制品以产生软件、固件、硬件或其任何组合，以控制计算机或计算组件实施所主张的标的物的各种方面。如本文中所使用的术语“制品”既定涵盖可从任何计算机可读装置、载体或媒体存取的计算机程序。举例来说，计算机可读媒体可包括(但不限于)磁性存储装置(例如，硬盘、软盘、磁条……)、光盘(例如，紧密光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)……)、智能卡及快闪存储器装置(例如，卡、棒、密钥驱动器)。另外，应了解，可使用载波来携载计算机可读电子数据，例如在发射及接收语音邮件中或在接入例如蜂窝式网络等网络中所使用的那些数据。当然，所属领域的技术人员将认识到，在不脱离本文中所描述的内容的范围或精神的情况下，可对此配置做出许多修改。
如在本申请案中所使用，术语“组件”、“模块”、“系统”、“协议”及其类似者既定指代计算机相关实体，其为硬件、硬件与软件的组合、软件或执行中的软件。举例来说，组件可为(但不限于为)在处理器上运行的过程、处理器、对象、可执行码、执行线程、程序及/或计算机。借助于说明，在服务器上运行的应用程序及所述服务器两者均可为组件。一个或一个以上组件可驻留于过程及/或执行线程内，且组件可定位于一个计算机上及/或分布于两个或两个以上计算机之间。
上文已描述的内容包括一个或一个以上实施例的实例。当然，不可能为了描述前述实施例而描述组件或方法的每种可想到的组合，但所属领域的一般技术人员可认识到，各种实施例的许多其它组合及排列是可能的。因此，所描述的实施例既定包含属于所附权利要求书的精神及范围内的所有此类更改、修改及变化。此外，就术语“包括”用于具体实施方式或权利要求书中来说，所述术语既定以与术语“包含”当在权利要求书中用作过渡词时解释“包含”类似的方式而为包括性的。

Claims (42)

1.一种用超帧号(HFN)对电信信号中的包化数据进行解密的方法，其包含：
确定所述HFN；
测试以查看失配HFN，其中如果检测到失配HFN，则重新构造用所述失配HFN解密的数据；
使用正确HFN对所述数据进行解密；及
在利用所述正确HFN之后将所述经解密数据复制到外部存储器，其中当检测到失配HFN时实现将数据复制到所述外部存储器的减少。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含在复制所述经解密数据之前导出一个或一个以上解密参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包含除所述HFN以外还导出包序号。
4.一种能够用超帧号(HFN)对电信信号中的包化数据进行解密的处理器，其能够执行用于进行以下操作的指令：
确定所述HFN；
测试以查看失配HFN，其中如果发现失配HFN，则重新构造用所述失配HFN解密的数据；
使用正确HFN对所述数据进行解密；及
在利用所述正确HFN之后将所述经解密数据复制到外部存储器，其中当检测到失配HFN时实现将数据复制到所述外部存储器的减少。
5.根据权利要求4所述的处理器，其进一步包含除所述HFN以外还导出包序号。
6.一种计算机程序产品，其包含：
计算机可读媒体，其包括用于用超帧号(HFN)对电信信号中的包化数据进行解密的代码，所述代码包含：
用于致使计算机确定所述HFN的代码；
用于致使计算机测试以查看失配HFN的代码，其中如果发现失配HFN，则
用于致使计算机重新构造用所述失配HFN解密的数据的代码；及
用于致使计算机使用正确HFN对所述数据进行解密以及在利用所述正确HFN之后将所述经解密数据复制到外部存储器的代码，其中当检测到失配HFN时实现将数据复制到所述外部存储器的减少。
7.根据权利要求6所述的计算机程序产品，所述计算机可读媒体进一步包含用于致使计算机除所述HFN以外还导出包序号的代码。
8.一种通过在处理包化数据的同时管理对电信装置的调制解调器处理器的中断来增大所述电信装置的性能的方法，其包含：
接收包化数据；
存储关于所述所接收包化数据的基于时间及基于数据量的阈值中的至少一者；
当准备好由软件处理的所述包化数据超出所述基于时间及基于数据量的阈值中的至少一者时，起始对所述调制解调器处理器的软件中断；及
如果不起始中断，则累积所述包化数据，且调整至少所述基于时间及基于数据量的阈值以便降低中断的频率。
9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包含基于服务质量、基于优先级、基于处理带宽、基于总线活动或可用电池寿命来调整阈值。
10.一种能够通过在处理包化数据的同时管理对电信装置的调制解调器处理器的中断来增大所述电信装置的性能的处理器，其能够执行用于进行以下操作的指令：
接收包化数据；
存储关于所述所接收包化数据的时间及数据阈值中的至少一者；
当准备好由软件处理的所述包化数据超出所述时间及数据阈值中的至少一者时，起始对所述调制解调器处理器的软件中断；及
如果不起始中断，则累积所述包化数据，其中通过调整至少所述时间及数据阈值，中断的频率得以降低。
11.根据权利要求10所述的处理器，其进一步包含基于服务质量、基于优先级、基于处理带宽、基于总线活动或可用电池寿命来调整阈值。
12.一种计算机程序产品，其包含：
计算机可读媒体，其包括用于通过在处理包化数据的同时管理对电信装置的调制解调器处理器的中断来增大所述电信装置的性能的代码，所述代码包含：
用于致使计算机接收包化数据的代码；
用于致使计算机存储关于所述所接收包化数据的基于时间及基于数据量的阈值中的至少一者的代码；
用于致使计算机当准备好由软件处理的所述包化数据超出所述基于时间及基于数据量的阈值中的至少一者时起始对所述调制解调器处理器的软件中断的代码；及
用于致使计算机在不起始中断的情况下累积所述包化数据的代码，其中通过调整至少所述基于时间及基于数据量的阈值，中断的频率得以降低。
13.根据权利要求12所述的计算机程序产品，所述计算机可读媒体进一步包含用于致使计算机基于服务质量、基于优先级、基于处理带宽、基于总线活动或可用电池寿命来调整阈值的代码。
14.一种通过对与包化数据的电信处理密切相关的功能进行分组来获得电信装置中的功能的处理效率的方法，其包含：
对与加密、解密、高级数据链路控制(HDLC)成帧、检验和计算及协议标头插入中的至少一者相关的功能进行分组；及
将所述功能作为群组来执行，其中总线活动与在非群组基础上执行所述功能相比得以减少。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述分组使得能够减少跨越所述电信装置中的硬件的数据移动。
16.根据权利要求14所述的方法，其中采用两个数据移动来执行所述群组。
17.根据权利要求14所述的方法，其中在第一数据移动之后执行加密及解密中的至少一者的功能。
18.根据权利要求17所述的方法，其中在所述第一数据移动之后执行对因特网协议/传输控制(IP/TCP)标头的部分解密。
19.一种能够通过对与包化数据的电信处理密切相关的功能进行分组来获得电信装置中的功能的处理效率的处理器，其能够执行用于进行以下操作的指令：
对与加密、解密、成帧、检验和计算及协议标头插入中的至少一者相关的功能进行分组；及
将所述功能作为群组来执行，其中总线活动与在非群组基础上执行所述功能相比得以减少。
20.根据权利要求19所述的处理器，其中加密及解密中的至少一者的功能是在第一数据移动之后执行。
21.一种计算机程序产品，其包含：
计算机可读媒体，其包括用于通过对与包化数据的电信处理密切相关的功能进行分组来获得电信装置中的功能的处理效率的代码，所述代码包含：
用于致使计算机对与加密、解密、成帧、检验和计算及协议标头插入中的至少一者相关的功能进行分组以及以群组形式执行所述功能的代码，其中总线活动与在非群组基础上执行所述功能相比得以减少。
22.根据权利要求21所述的计算机程序产品，其中对因特网协议/传输控制(IP/TCP)标头的部分解密是在第一数据移动之后执行。
23.一种针对用于包化数据的电信装置中的硬件加速器提供缓冲器的方法，其包含：
提供动态缓冲器池以供所述硬件加速器使用，其中由所述电信装置中的软件控制对所述缓冲器池的存取，其中所述软件根据由来自硬件的状态信号中的至少一者所指示的硬件需求及关于所述缓冲器池的阈值信息来动态调整所述缓冲器池，其中经由软件控制来补充所述池中的缓冲器。
24.根据权利要求23所述的方法，所述状态信号是与在减少的处理器活动期间定时的中断相关联。
25.一种能够针对用于包化数据的电信装置中的硬件加速器提供缓冲器的处理器，其能够执行用于进行以下操作的指令：
提供动态缓冲器池以供所述硬件加速器使用，其中对所述缓冲器池的存取是由所述电信装置中的软件控制，其中所述软件根据由来自硬件的状态信号中的至少一者所指示的硬件需求及关于所述缓冲器池的阈值信息来动态调整所述缓冲器池，其中所述池中的缓冲器是经由软件控制来补充。
26.根据权利要求25所述的处理器，所述状态信号是与在减少的处理器活动期间定时的中断相关联。
27.一种计算机程序产品，其包含：
计算机可读媒体，其包括用于在用于包化数据的电信装置中的硬件加速器的代码，所述代码包含：
用于致使计算机提供动态缓冲器池以供所述硬件加速器使用的代码，其中对所述缓冲器池的存取是由所述电信装置中的软件控制，其中所述软件根据由来自硬件的状态信号中的至少一者所指示的硬件需求及关于所述缓冲器池的阈值信息来动态调整所述缓冲器池，其中所述池中的缓冲器是经由软件控制来补充。
28.根据权利要求27所述的计算机程序产品，所述状态信号是与在减少的处理器活动期间定时的中断相关联。
29.一种能够针对用于包化数据的电信装置中的硬件加速器提供缓冲器的设备，其包含：
用于提供动态缓冲器池以供所述硬件加速器使用的装置，其中对所述缓冲器池的存取是由所述电信装置中的所述用于提供的装置控制；及
用于根据由来自硬件的状态信号中的至少一者所指示的硬件需求及关于所述缓冲器池的阈值信息来动态调整所述缓冲器池的装置，其中所述池中的缓冲器是经由所述用于提供的装置来补充。
30.根据权利要求29所述的设备，其进一步包含用于分析高速缓冲存储器对准的存储器位置的装置。
31.一种用于在用于包化数据的电信装置中在目标模块与源模块之间的读取及写入操作期间减少数据的重复副本的方法，其包含：
由所述电信装置中的源模块向目标模块发信号通知数据将被复制到所述目标模块；
由所述目标模块将目标特定结构发送到所述源模块；
由所述源模块接收所述目标特定结构；
由所述源模块将数据填充到所述目标特定结构中；及
由所述目标模块接收所述目标特定填充数据，其中创建具有所述目标特定结构的一个数据副本。
32.根据权利要求31所述的方法，所述目标特定结构是与网络驱动器接口规格(NDIS)相关联。
33.一种能够在用于包化数据的电信装置中在目标模块与源模块之间的读取及写入操作期间减少数据的重复副本的处理器，其能够执行用于进行以下操作的指令：
由所述电信装置中的源模块向目标模块发信号通知数据将被复制到所述目标模块；
由所述目标模块将目标特定结构发送到所述源模块；
由所述源模块接收所述目标特定结构；
由所述源模块将数据填充到所述目标特定结构中；及
由所述目标模块接收所述目标特定填充数据，其中创建具有所述目标特定结构的一个数据副本。
34.根据权利要求33所述的处理器，所述目标特定结构是与网络驱动器接口规格(NDIS)相关联。
35.一种计算机程序产品，其包含：
计算机可读媒体，其包括用于在用于包化数据的电信装置中在目标模块与源模块之间的读取及写入操作期间减少数据的重复副本的代码，所述代码包含：
用于致使计算机由所述电信装置中的源模块向目标模块发信号通知数据将被复制到所述目标模块的代码；
用于致使计算机由所述目标模块将目标特定结构发送到所述源模块的代码；
用于致使计算机由所述源模块接收所述目标特定结构的代码；
用于致使计算机由所述源模块将数据填充到所述目标特定结构中的代码；及
用于致使计算机由所述目标模块接收所述目标特定填充数据的代码，其中创建具有所述目标特定结构的一个数据副本。
36.根据权利要求35所述的计算机程序产品，所述目标特定结构是与网络驱动器接口规格(NDIS)相关联。
37.一种减少针对电信装置中的密钥流产生的数据移动的方法，其包含：
将加密参数编程到硬件；
由所述硬件提前预计算多个包的密钥流；
将所述预计算所得的密钥流存储于库中；及
将数据流的适合密钥流提供到软件，其中当由软件请求密钥流时测试所述密钥流库以查看密钥流充分性，其中通过使用所述预计算所得的密钥流来使用以编程额外密钥流的处理开销减到最小。
38.根据权利要求37所述的方法，经加密参数是与协议数据单元相关联。
39.一种能够减少针对电信装置中的密钥流产生的数据移动的处理器，其能够执行用于进行以下操作的指令：
将加密参数编程到硬件；
由所述硬件提前预计算多个包的密钥流；
将所述预计算所得的密钥流存储于库中；及
将数据流的适合密钥流提供到软件，其中当由软件请求密钥流时测试所述密钥流库以查看密钥流充分性，其中用以编程额外密钥流的处理开销是通过使用所述预计算所得的密钥流而减到最小。
40.根据权利要求39所述的处理器，经加密参数是与协议数据单元相关联。
41.一种计算机程序产品，其包含：
计算机可读媒体，其包括用于减少针对电信装置中的密钥流产生的数据移动的代码，所述代码包含：
用于致使计算机将加密参数编程到硬件的代码；
用于致使计算机由所述硬件提前预计算多个包的密钥流的代码；
用于致使计算机将所述预计算所得的密钥流存储于库中的代码；及
用于致使计算机将数据流的适合密钥流提供到软件的代码，其中当由软件请求密钥流时测试所述密钥流库以查看密钥流充分性，其中用以编程额外密钥流的处理开销是通过使用所述预计算所得的密钥流而减到最小。
42.根据权利要求41所述的计算机程序产品，经加密参数是与协议数据单元相关联。
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